[發明專利]一種基于GIS的導航方法

在審

• 申請號: 202111479407.3
• 申請日: 2021-12-06
• 公開（公告）號: CN114234992A
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 尚媛;王愛華;劉偉
• 申請（專利權）人: 山東省國土測繪院
• 主分類號: G01C21/34
• 分類號: G01C21/34;G01C21/28;G01S17/86;G01S17/931
• 代理公司: 北京嘉途睿知識產權代理事務所(普通合伙) 11793
• 代理人: 彭成

本發明公開了一種基于GIS的導航方法，該方法利用GIS數據中行政區域道路信息與服務區信息，圖像傳感器采集的道路輪廓信息，無人機激光雷達采集點陣數據建立的度量地圖綜合建立車輛前方立體地圖，車輛根據該立體地圖獲取最優行駛路徑并根據提示信息行駛，減少了安全隱患，降低了駕駛員駕駛難度，本方法有效改進室外GPS缺失或誤差條件下自身位置的修正。

技術領域：

本發明屬于導航領域，尤其涉及一種基于GIS的導航方法。

背景技術：

隨著私家車的數量的不斷增加，國家對城市道路建設進程也有所加快，但是道路建設的速度仍不能滿足私家車增長的速度，這造成了駕車出行難的問題。國家為此頒布了一系列方案，比如車輛搖號和限號出行，使得道路擁堵情況有所緩解，但是道路的復雜性和擁堵情況依舊普遍存在。目前利用GIS技術可以避開道路擁擠，根據用戶的不同出行需求準確真實、直觀地展現給用戶合理的出行路徑，且滿足人們對出行要求的規劃準確，規劃時間短，地圖服務朝著動態網絡和數據量不斷增加的的方向發展，現有方法運用在對動態的海量數據處理效果還不是很理想，尤其在道路鋪設匱乏的地區，由于缺乏GIS數據的動態更新以及通訊信號差等問題，如何提升在山地道路復雜或者通訊信號差等地域的導航或路徑規劃成為了亟待解決的問題。

發明內容

針對目前現有的由于缺乏GIS數據的動態更新以及通訊信號差導致的在山地或者通訊信號差等地域導航效果差的問題，利用GIS數據中行政區域道路信息與服務區信息，圖像傳感器采集的道路輪廓信息，無人機激光雷達采集點陣數據建立的度量地圖綜合建立車輛前方立體地圖，車輛根據該立體地圖獲取最優行駛路徑并根據提示信息行駛，減少了安全隱患，降低了駕駛員駕駛難度，本方法有效改進室外GPS缺失或誤差條件下自身位置的修正。

本發明為解決以上技術問題所采取的技術方案是：基于GIS的導航方法，該方法包括：

S1、利用導航系統獲取離線GIS地圖數據包，提取當前行政區域道路信息與服務區信息；

S2、利用攝像裝置采集車輛前方圖像，并提取道路輪廓信息；

S3、利用雷達裝置對車輛前方路況建立度量地圖，所述雷達裝置搭載于無人機平臺；

S4、根據所述行政區域道路信息與服務區信息，所述道路輪廓信息，所述度量地圖建立車輛前方立體地圖，車輛根據所述立體地圖獲取最優行駛路徑并根據提示信息行駛。

進一步地，所述利用導航系統獲取離線GIS地圖數據包，提取當前行政區域道路信息與服務區信息包括：提取當前行政區域全局道路輪廓信息后利用小波算法進行過濾。

進一步地，所述利用攝像裝置采集車輛前方圖像，并提取道路輪廓信息包括：對采集到的圖像進行灰度化，二值化，均值濾波。

進一步地，所述利用雷達裝置對車輛前方路況建立度量地圖，獲得路面的平整度信息，所述平整度信息包括坑洼信息，隆起信息，裂縫信息。

進一步地，當所述平整度信息超過閾值時，發出避讓預警提示信息。

進一步地，所述無人機通過電線與車輛供電系統相連，所述電線長度為10-50米。

可選地，所述無人機通過接口與車輛供電系統相連進行充電，所述無人機飛行與車輛前方100-200米，高度4-5米。

進一步地，所述無人機搭載攝像機，當發現道路上存在大型動物時，發出減速預警提示。

進一步地，所述車輛根據所述立體地圖獲取最優行駛路徑并根據提示信息行駛，包括采用路徑優化尋址法結合提示信息獲取最優路徑以及最優行駛速度，所述路徑優化尋址法具體為：

S41、獲取當前位置所在行政區道路等級信息，匹配道路層級，標定起點與終點，設定唯一自由移動點；